Che cos’è un deadlock, e come lo previeni, eviti o rilevi?

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

Un **deadlock** è uno stato in cui due o più thread sono ciascuno **bloccati per sempre**, ognuno in attesa di una risorsa che un altro detiene. Nulla avanza.

## Le quattro condizioni necessarie (Coffman)

Tutte e quattro devono valere contemporaneamente — rimuovine una qualsiasi e il deadlock è impossibile:

```text
1. Mutual exclusion   → a resource is held exclusively (only one holder at a time)
2. Hold and wait      → a thread holds one resource while waiting to acquire another
3. No preemption      → resources can't be forcibly taken; only released voluntarily
4. Circular wait      → a cycle: T1 waits for R2 (held by T2), T2 waits for R1 (held by T1)
```

```text
   T1 ──holds──▶ R1        T1 wants R2 ──▶ (held by T2)
   T2 ──holds──▶ R2        T2 wants R1 ──▶ (held by T1)   ← cycle = deadlock
```

## Gestire il deadlock

- **Prevenzione** — progetta in modo che una condizione non possa mai valere. La più pratica: elimina l'**attesa circolare (circular wait)** imponendo un **ordinamento globale dei lock** (acquisisci sempre A prima di B). Oppure attacca l'**hold-and-wait** afferrando tutti i lock necessari in una volta sola.
- **Evitamento (avoidance)** — concedi una richiesta solo se il sistema resta in uno stato "sicuro" in cui ogni thread può ancora terminare (l'**algoritmo del Banchiere**). Richiede in anticipo il fabbisogno massimo di risorse di ogni thread, quindi è raramente usato nella pratica.
- **Rilevamento e recupero (detection & recovery)** — lascia che i deadlock accadano, scandisci periodicamente il **wait-for graph** in cerca di un ciclo, poi recupera uccidendo o facendo il rollback di una vittima. I database fanno esattamente questo: rilevano i deadlock e abortiscono una transazione con un errore "deadlock victim".
- **Ignorare (l'"algoritmo dello struzzo")** — se i deadlock sono rari, riavvia e basta; molti OS accettano questo per alcune risorse.

## Perché è importante

Il deadlock è un tema d'intervista classico perché il framework delle quattro condizioni è uno strumento diagnostico preciso: dato un blocco, puoi chiederti "quale condizione posso spezzare?" Nei sistemi reali la risposta di riferimento è l'**ordinamento coerente dei lock** (che previene l'attesa circolare) — una regola che applichi ogni volta che prendi più di un lock. Riconoscere che il tuo database lancia errori deadlock-victim, e sapere di dover semplicemente ritentare quella transazione, è un'applicazione pratica diretta.

Le quattro condizioni necessarie (Coffman)

Gestire il deadlock

Perché è importante

Domande correlate